22.3 跨学科实践：为节约能源设计方案 课件 2025-2026学年人教版物理九年级上学期

第二十二章　能源与可持续发展 第3节　跨学科实践：为节约能源设计方案 1 1. 近年来一款新型太阳能风力发电路灯出现在某些城市街头，其外观结构如 图所示，它“头顶”“小风扇”，“肩扛”太阳能光电池板，“腰挎”照明 灯，“脚踩”蓄电池。白天，太阳能光电池板接受光照向蓄电池充电。在风 吹动“小风扇”，使扇叶转动的过程中，“小风扇”同样会向蓄电池充电。 当夜晚光线变弱时，蓄电池就会为照明灯供电。下列解释合理的是 （　C　） C A. 白天，太阳能光电池板将电能转化为光能 B. 夜晚，照明灯工作时，照明灯将内能转化为电能 C. “小风扇”向蓄电池充电时，风扇将机械能转化为电能 D. 夜晚，蓄电池为照明灯供电，蓄电池将电能转化为化学能 第1题图 2. 如图是“风能——太阳能”路灯示意图，下列说法正确的是（　A　） A. 风力发电机利用了电磁感应原理 B. 太阳能来自太阳内部的核裂变 C. 给蓄电池充电时化学能转化为电能 D. 控制器中的集成电路是用超导材料制成的 第2题图 A 3. 爸爸的手机充电器坏了，爱探究的小腾将充电器拆开，发现充电器的集成 线路板上分布着很多二极管，如图所示，充电器中二极管的作用之一就是利 用其 性，将方向交替变换的交流电转换为单一方向的直流电。 从节约能源的角度考虑，小腾建议爸爸买一个太阳能充电宝给手机充电，因 为太阳能属于 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。 单向导电　 可再生　 4. 阅读短文，回答问题。 风力发电 　　化石能源目前仍是世界上许多国家的主要能源，但化石能源的大量开采 利用使其接近枯竭，也给人类生存环境带来极大的隐患。石油危机、环境污 染，在全球范围内引起了人类对能源问题的思考，我国对此问题尤为重视。 为了解决环境污染、能源枯竭问题，中国率先在75届联合国大会上提出“碳 达峰”“碳中和”两个奋斗目标，同时大力发展风能、太阳能、核能等新能 源。我国风力资源丰富，在东南沿海、西北沙漠优势突出。风能用之不竭、 清洁环保，所以我国加大风能的开发和利用。如图甲是我国某风力发电基 地，风力发电机组主要由风机叶片和发电机组组成。 （1）风力发电是把风能转化为电能，风能是 （选填“可再 生”或“不可再生”）能源，风机中的发电机是利用 ⁠原理 进行发电的。 （2）风机叶片具有质量轻、强度高等性能，通常用密度 （选填 “大”或“小”）、硬度大的复合材料制成。 可再生　 电磁感应　 小　 （3）某风力发电机输出功率与风速的关系如图乙所示。由图像可知，当风 速在v1到v2之间时，风速越大，风力发电机输出功率 （选填“越 大”“不变”或“越小”）。 越大　 5. 阅读短文，回答问题。 太阳能路灯 　　如图甲所示是某道路两边的太阳能路灯，它由太阳能电池板、控制器、 24 V的蓄电池组、LED发光二极管、灯杆及灯具外壳组成，它的结构示意图 如图乙，白天光线强时，太阳能电池板为蓄电池充电，蓄电池为LED灯供电 照明。 　　太阳能电池板的主要材料是晶体硅，它的基本原理是光电效应。光照射 到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，只有入射光的频率高于一定值 时，才能激发电子逸出物质表面，使物质的导电能力发生变化或在物体两端 产生电压的现象。 　　LED发光二极管是一种半导体器件，它具有工作电压低（2～4 V）、耗能少、寿命长、稳定性高、响应时间短、对环境无污染、多色 发光等优点。它与普通的白炽灯发光原理不同，因而其发光效率较高， 是新一代固体冷光源。 （1）图乙中，当白天光线强时，S与 （选填“b”或“c”）接通，太阳 能电池板是利用 来工作的。 （2）LED灯主要由 （选填“导体” “半导体”或“超导体”） 材料制成，可以把电能直接转化成 能。它之所以节能，被称为冷光 源，是因为电热转换损耗的能量比白炽灯 （选填“高”或“低”）。 b　 光电效应　 半导体　 光　 低　 （3）为使LED发光二极管正常工作，应将多个LED发光二极管 ⁠ （选填“串联”或“并联”）才能安全使用。 （4）LED灯的优点是 （至少写出一条）。 串联　 寿命长（合理即可）　 参考答案 1. C　2.A　3.单向导电　可再生 4. （1）可再生　电磁感应　（2）小　（3）越大 5. （1）b　光电效应　（2）半导体　光　低 （3）串联　（4）寿命长（合理即可） $$